Proste anteny szerokopasmowe. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Proste anteny szerokopasmowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny telewizyjne

Komentarze do artykułu

Radioamatorzy podczas odbioru programów telewizyjnych często spotykają się z trudnymi warunkami, gdy sygnały dochodzą z różnych kierunków, o różnej polaryzacji itp. Autor poniższego artykułu rozwiązał ten problem w dość prosty sposób, wykorzystując do tego celu zestawy wibratorów półfalowych i optymalizacja wszystkich rozmiarów do znanego czytelnikom magazynu minimalnego SWR w programie MMANA.

Pojawienie się dostępnych programów komputerowych do obliczania anten umożliwiło świeże spojrzenie na ich rozwój i połączenie eksperymentów z optymalizacją oprogramowania. Co więcej, jak się okazało, nawet najprostszą dostrojoną antenę telewizyjną można ulepszyć i zoptymalizować - wibrator półfalowy, z którym na pierwszy rzut oka wydaje się, że nie ma nic do zrobienia. Mówimy o dodaniu do niego jednego lub większej liczby wibratorów. Poniżej omówiono możliwości ulepszeń. Ich rozwojowi, produkcji i regulacji towarzyszyła optymalizacja parametrów za pomocą znanego czytelnikom magazynu programu MMANA. Głównym zadaniem było osiągnięcie rozszerzenia pasma wibratora półfalowego przy łatwości produkcji i minimalnych kosztach materiałów.

Rodzina opracowanych anten obejmuje konstrukcje dwukanałowe dla różnych kanałów oraz konstrukcje pasmowe obejmujące kilka kanałów. Anteny składają się z dostrojonych wibratorów umieszczonych w pewnej odległości od siebie. Tylko jeden z nich (z przerwą pomiędzy połówkami) jest aktywny, czyli jest podłączony do podajnika.

Schematyczne przedstawienie anteny dwukanałowej pokazano na ryc. 1. Zasięg kanałów miernika (MB) jest podzielony na podzakresy LF (kanały 1-5) i HF (kanały 6-12). Kanał LF jest wyznaczany przez wibrator L1, a kanał HF przez wibrator L2. Odległość pomiędzy połówkami aktywnego wibratora wynosi około 40 mm. Wymiary wibratorów dla różnych kanałów MB przedstawiono w tabeli. 1.

(kliknij, aby powiększyć)

Wibratory wykonane są z rur o średnicy 15 mm wykonanych ze stopów miedzi lub aluminium. Możesz także użyć prętów lub pasków z tego samego materiału. Impedancja wejściowa anteny zależy od długości wibratorów, odległości między nimi i ich średnicy. Aby więc uzyskać rezystancję wejściową 75 omów, przy wymiarach wskazanych powyżej, odległość między wibratorami musi wynosić 53 mm.

Aby z grubsza przeliczyć parametry anteny na inną impedancję wejściową lub przy zmianie średnicy wibratorów, można skorzystać ze wzoru

gdzie h jest odległością między wibratorami; K jest impedancją wejściową anteny lub średnicą wibratorów w tych samych jednostkach miary. Wzór obowiązuje dla średnic rur od 7 do 20 mm i rezystancji wejściowej od 25 do 300 omów.

Na przykład, jeśli średnica wibratorów wynosi 10 mm, odległość między nimi

Jeśli wymagana jest impedancja wejściowa 100 omów, odległość między wibratorami

Wymiary można doprecyzować poprzez optymalizację pod kątem minimalnego SWR w programie MMANA.

Należy zauważyć, że w przypadku anten z wibratorem o niskiej częstotliwości dostrojonym do drugiego kanału wzór promieniowania zostanie zniekształcony: stanie się trójpłatkowy. Wynika to z faktu, że niektóre częstotliwości w podpasmie HF są bliskie wielokrotnościom częstotliwości tego kanału. Jednakże drugi kanał jest wykorzystywany głównie jako kanał wyjściowy w zbiorczych konwerterach antenowych UHF-MB. Więc strata jest niewielka.

Nawiasem mówiąc, przy takiej antenie łatwo jest przeprowadzać eksperymenty w szerokim zakresie częstotliwości, wykonując wymienne wibratory półfalowe lub teleskopowe. W takim przypadku wibrator aktywny musi być co najmniej dwa razy dłuższy niż wibrator pasywny.

Do zrównoważenia anten można zastosować tzw. TDL – transformator na długich liniach. Aby to zrobić, będziesz potrzebował pierścienia ferrytowego, najlepiej o wysokiej częstotliwości, o średnicy zewnętrznej większej niż 10 mm. Linia wykonana jest z dwóch drutów miedzianych PEV-2 lub PETV. Są one złożone równolegle i szczelnie nałożone na nie miękką rurką izolacyjną. Średnicę drutów wybiera się tak dużą, jak to możliwe, ale nie większą niż 1,7 mm, tak aby na pierścieniu zmieściły się cztery do pięciu zwojów linii. Transformator włącza się pomiędzy połówki wibratora (połączone są z nimi początki przewodów liniowych) a kablem koncentrycznym o impedancji charakterystycznej 75 omów (jest on podłączony do końcówek przewodów liniowych). Można także zastosować baluny z wcześniej wyprodukowanych anten wewnętrznych.

Anteny UHF mogą mieć również podobną konstrukcję. Jednak, jak wykazały obliczenia i eksperymenty, na UHF lepiej jest zastosować antenę pasmową, która pokrywa prawie wszystkie kanały od 21 do 60.

Antena pasmowa różni się od anteny dwukanałowej tym, że składa się z trzech wibratorów. Jego projekt pokazano na ryc. 2, a możliwe rozmiary przedstawiono w tabeli. 2.

Średnica rur dla kanałów 6-12 MB może wynosić od 10 do 15 mm. Dla średnicy 15 mm w zakresie częstotliwości od 172 do 228 MHz SWR nie przekracza 1,3, a dla średnicy 10 mm w zakresie 170...230 MHz - nie więcej niż 1,55.

W przypadku anteny dla kanałów 3-5 (75... 100 MHz) MB o średnicy rury 20 mm SWR wynosi nie więcej niż 1,5. Wraz ze zmniejszeniem średnicy do 10 mm SWR może wzrosnąć do 2.

Proste anteny szerokopasmowe

Na UHF, przy średnicy rury 7 mm dla aktywnego wibratora i 4 mm dla pozostałych wibratorów, SWR anteny dla kanałów 21-57 nie przekracza 2. Na kanałach wysokiej częstotliwości 57-60 SWR wzrasta dość ostro.

Dodając jeszcze kilka elementów, można znacznie poprawić właściwości kierunkowe rozważanych anten. Jako przykład, na ryc. Rysunek 3 przedstawia antenę dla kanałów 4 i 10. Wymiary podano w tabeli. 3. Średnica rury - 10 mm. Zysk anteny wynosi 5,7 dB, stosunek przód/tył wynosi 9,8 dB przy częstotliwości środkowej kanału 4. To samo dla kanału 10 – odpowiednio 6,9 i 12,8 dB.

Proste anteny szerokopasmowe

W przypadku innych kanałów antenę tej konstrukcji można zaprojektować za pomocą programu MMANA w następującej kolejności.

1. Wymiary wibratora niskiej częstotliwości (aktywnego) są określone przez minimalny SWR.

2. To samo dotyczy wielkości wibratora HF i odległości od wibratora aktywnego.

3. W odległości około 0,1 długości fali LF za wibratorem aktywnym umieszcza się odbłyśnik o długości nieco większej niż długość wibratora aktywnego, a wielkość reflektora i odległość od wibratora LF optymalizuje się pod kątem minimum SWR i maksymalny stosunek przód/tył.

4. W odległości około 0,1 długości fali HF umieść reżyser przed wibratorem HF, a reflektor HF za wibratorem aktywnym. Ich początkowa długość jest długością wibratora HF.

5. Zoptymalizuj wymiary reżysera, wibratora i reflektora HF, a także odległości między nimi pod kątem minimalnego SWR i maksymalnego stosunku przód/tył.

Rozważmy jedną z opcji wielokanałowej anteny odbiorczej, której elementy są wykonane zgodnie z metodą opisaną powyżej.

Jako maszt zastosowano rurę z tworzywa sztucznego o średnicy 40 mm. Antena składa się z trzech poziomów. Wynika to z faktu, że w Doniecku można odbierać sygnały z kilku kanałów z trzech kierunków: w jednym z nich - kanał szósty, w drugim - kanały czwarty, dziesiąty i UHF, w trzecim - kanał dwunasty z polaryzacją pionową.

Aktywne wibratory szóstego i dwunastego kanału dla różnych polaryzacji są połączone w jedną strukturę, tworząc pierwszy (dolny) poziom. Ich położenie w płaszczyźnie pionowej oraz wymiary pokazano na ryc. 4. Odległość pomiędzy połówkami wibratora poziomego wynosi 20 mm. Wibrator pionowy znajduje się wewnątrz masztu.

Parametry anteny dla szóstego kanału można poprawić dodając reżyser o długości 700 mm i reflektor o długości 850 mm w odległości odpowiednio 270 i 900 mm od aktywnego wibratora. Obliczone parametry przy częstotliwości 178 MHz: SWR - 1,3; wzmocnienie - 7 dB; stosunek przód/tył - 15 dB. Przy częstotliwości 226 MHz SWR wynosi 1,1.

Drugi poziom to antena dwukanałowa dostrojona do kanałów czwartego i dziesiątego. Na szczycie masztu (trzeci poziom) znajduje się szerokopasmowa antena UHF ze wzmacniaczem, która znajduje się wewnątrz masztu. Wykorzystywany jest wzmacniacz SWA-9, w którym transformator wejściowy przełączany jest w tryb urządzenia dopasowującego. W tym celu środkowy zacisk wejściowy (dwa przewody) transformatora jest odłączany od wspólnego przewodu. Jednokolorowe zaciski wejściowe (obecnie są ich cztery) transformatora są ze sobą połączone i podłączone do połówek wibratora antenowego.

Antena, o której mowa, działa od około trzech lat, zapewniając normalny obraz na dziesięciu kanałach (cztery na MB i reszta na UHF). Rozwój oczywiście nie rości sobie pretensji do wyjątkowo nowego, ale taka antena okazała się w zupełności wystarczająca do odbioru w trudnych warunkach.

Symulator anteny MMANA

Pliki antenowe opisane w artykule i obliczone w tym programie

Autor: G.Alekhin, Donieck, Ukraina

Zobacz inne artykuły Sekcja Anteny telewizyjne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

ZL38001 - tłumik zakłóceń akustycznych i zakłóceń w linii komunikacyjnej 29.02.2004

Nowy układ ZL38001 firmy ZARLINK SEMICONDUCTOR to tłumik szumów akustycznych i szumów w linii komunikacyjnej.

Czas trwania wytłumionego echa lub pogłosu wynosi 112 ms. Napięcie zasilania od 2,7 do 3,6 V. Wejścia akceptują napięcia do 5 V.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Czujnik ciśnienia Infineon KP234

▪ Praca w nocy jest niebezpieczna dla zdrowia

▪ Turbiny wiatrowe mogą powodować lokalne ocieplenie

▪ Sucha impregnacja tkanin

▪ Skanowanie ramki na zdjęcia

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Dom, ogrodnictwo, hobby. Wybór artykułów

▪ artykuł Podatki i opodatkowanie. Kołyska

▪ artykuł Kto kogo oswoił: człowiek psa czy psa człowieka? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Wypadki przy pracy